QUEST综合实验及操作指导(中文版)

实验六生产线仿真

生产线设计和优化是工业工程专业学生研究的主要内容之一，通过仿真来发现生产流水线中存在的问题是一种比较有效的方法。本实验以QUEST软件为工具（QUEST是一款功能强大的三维离散事件仿真软件），用来实现生产流程、物流等活动的仿真，以期实现流程瓶颈优化、物流线路改善等目标。

一、实验目的

1．了解离散事件的建模思想及方法；

2．初步掌握QUEST软件的使用；

3．以工业工程专业实验室现存的流水线为基础，对该流水线进行仿真并进行改善。

二、实验仪器

QUEST软件、电脑、Mini-Factory 仿真生产线等。

三、实验内容

1．全面了解实验室生产线的情况；

2．学习QUEST软件；

3．运用QUEST软件对生产线进行仿真；

4．对仿真结果进行分析和评价。

四、实验步骤

1、选定一生产小系统，设定其各个设备主要参数，并确定该系统运行标准；

2、用Quest软件建立该系统的初始仿真模型；

3、运行初始模型并有选择性的对输出结果进行分析，与原先设定的系统运行标准进行比较；

4、对模型进行修改，重复2、3两个步骤，直到模型运行结果符合预定标准为止。

五、实验组织及安排

1．分组：每组3人；

2．分工：自行分工，按照要求完成对流水线的仿真。

六、实验报告

1．实验仿真说明书；

2．根据运行结果，对模型进行分析和评价；

3．仿真结果演示和提交。

七．注意事项

1、建模前必须做好充分准备。包括采集详实可靠的数据，确定模型运行合理与否的评判标准等。

2、建模时条理要清晰，特别是对复杂的系统进行仿真，更是一项巨大的工程。

3、运行模型时，必需制定合理的运行方案。

4、合理取舍运行数据进行运行分析。

八、附录

附录一 Quest 仿真软件及其应用简介

（一）．QUEST 简介

QUEST 是美国DELMIA 公司用于对生产工艺流程的准确性与生产效率进行仿真与分析的全三维数字工厂环境。

它提供较为强有力的交互式仿真建模功能，并且提供了一些常用生产及物流设备的初始模型。

运行QUEST 软件，可以看到系统界面分为主菜单区、子菜单区、工作区和视景菜单区。主菜单及相应子菜单是仿真建模、运行及结果分析的基本功能性菜单，工作区是主要的结果显示区，视景菜单用于控制显示效果。QUEST 主界面如附图6.1所示：

QUEST 的仿真步骤是动态的，它基于一个3D 的建模环境。所有的模型都可以分成两部分：物理模型和逻辑模型。逻辑模型是QUEST 仿真的核心部分。它主要由两部分组成：要素（elements ）和零件（parts ）。其中，要素主要由以下这些方面组成：1. 逻辑，是指掌握要素行为的规则和程序；2. 属性，是指要素相关的数据项；3.要素的物理外形，主要是3D 的CAD 几何构成。而零件是指要素加工出来的实体。与要素相比，零件同样具有属性和3D 的CAD 几何外观构成，但是它们没有任何逻辑定义。

QUEST 中有些物流常用设备己有初始模型，例如下面介绍的各要素： a. 创建和接收零件的要素：

发生器（sources）：用来生成零件和相关零件进入到仿真系统的要素；

接受器（sinks）：用来接收零件的要素。

b. 储存零件的要素：

缓冲器（buffers）：储存零件的要素。

c. 处理器要素：

机器（machines）：加工零件的要素

d. 原料传递要素：

传送带（conveyor）：标准的或PNF（驱动或者无需驱动的）型的传送带都能运送零件。

AGV（Automatic Guided V ehicles）：该要素能够在特定的轨道上运行和搬运零件。

劳动力（Labor）：搬运零件或做其他工作的人。

e. 其他要素：

决策点（decision points）：主要是指充当传送带感应器以及搬运要素的路线系统的要素。

附件（accessories）：指某些没有逻辑属性，但具有三维CAD几何造型的要素。

（二）．QUEST的基本应用

QUEST的基本应用主要介绍建模、运行和结果分析三部分内容。其中建模部分包括：基本物流设备模型的建立、AGV系统的建立和传送带conveyor的建立。

对于Quest软件中己有初始模型的一些常用设备可通过参数设置建立模型。比如，设置零件发生器（source）产生的零件（物料）种类、比例及产生规律等参数，自动导引车（AGV）转弯和直线行驶速度等参数，并定义路径、停位点，以及各台AGV小车工作、停车、送货的优先列表等。

对于软件中无预先初始模型的设备，例如，穿梭车、立体仓库、堆垛机等设备，可先用CAD模块建立三维实体模型(几何模型)，并定义属性参数，然后再按系统中各台设备的位置尺寸及相互关系建立模型。初学者在建模过程中可先用已有初始模型适当代替复杂设备模型进行简单模拟。

1、基本设备模型的建立步骤

（1）、选择对应的工作区

零件part和基本元素element (包括source、buffer、machine、sink等)都在Model/Build菜单工作区中设置。如附图6.2所示。

（2）、设置设备模型各项属性

例如设置一个能产生三种零件a、b、c，产生比例为1：1：2，产生时间间隔为5秒的零件发生器的过程。见操作示例附图6.3、6.4、6.5。

设置source属性之前首先应创建零件。在本例中，创建三种零件分别为a、b、c。

附图 6.3的操作步骤为：选择create键，在弹出的对话框中确定零件名称等，然后按Display键，再按Attributes键，在弹出的对话框中设置零件的颜色等属性。为了区别起见，将a、b、c设成不同的颜色。